富硒生姜的研究進(jìn)展

張寬朝，馬永祥，何孔泉，孫鋒

1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（合肥 230036）；2.安徽硒鄉(xiāng)文化藝術(shù)有限公司（池州 245108）

硒（selenium，Se）是人體健康和動物體內(nèi)所必需的14種微量元素之一，主要以無機(jī)硒和有機(jī)硒2種方式存在，是人體組織合成酶的重要組成成分，對維持機(jī)體的正常新陳代謝起到重要的調(diào)節(jié)作用，兼具營養(yǎng)、毒性和解毒等多種生物學(xué)功能，被稱為生命的保護(hù)劑，又因其與癌癥的發(fā)生關(guān)系緊密，因此，在人體的微量元素中又有“抗癌之王”的稱號[1-2]。研究表明，硒元素具有抗氧化、清除自由基、增強(qiáng)免疫力、保護(hù)視網(wǎng)膜、抗衰老、抑菌、抗癌、抗腫瘤、降低體內(nèi)血糖含量、預(yù)防心血管疾病等作用，同時(shí)，硒還可以通過組蛋白乙?；cDNA及micro RNA甲基化等表觀修飾途徑影響基因表達(dá)，可以通過與有毒元素（如鉛、砷、汞、鎘等）結(jié)合形成金屬硒蛋白復(fù)合以緩解毒性[3-5]。硒元素對人體的健康意義重大，各種富硒水果、富硒蔬菜等富硒產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，富硒產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展有著十分廣闊的前景。

生姜（Zingiber officinaleRosc.），別名姜皮、姜、姜根、百辣云等，姜科姜屬的多年生草本植物的新鮮根莖。生姜的原產(chǎn)地為熱帶地區(qū)，喜歡溫暖、濕潤的氣候，現(xiàn)全國大部分地區(qū)有栽培，主產(chǎn)于四川、廣東、山東、陜西等地。生姜味辛，性微溫，含有辛辣和芳香成分，作為常見的藥食兩用中藥，首載于《傷寒雜病論》，具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化、抑菌防腐、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、溫胃止嘔、抗凝血、抗癌和調(diào)節(jié)脂代謝等藥理活性，主治風(fēng)寒感冒、脾胃寒癥、胃寒嘔吐、肺寒咳嗽、解魚蟹毒[6]。生姜作為常用調(diào)料類食物，可用于烹飪和焙烤食品的原料，同時(shí)在腌姜芽、糖醋姜、姜罐頭和姜汁啤酒等食品工業(yè)生產(chǎn)中亦有廣泛應(yīng)用[7]。

近年來我國富硒生姜產(chǎn)業(yè)取得長足發(fā)展，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)增質(zhì)增效、振興特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面起到積極作用。因此，如何充分利用地域富硒資源、加大富硒生姜的開發(fā)利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過對生姜中的硒含量測定方法、生姜對硒的吸收規(guī)律、硒對生姜生長及品質(zhì)的影響、富硒生姜的栽培技術(shù)、富硒生姜的加工應(yīng)用、中國富硒生姜的后續(xù)研究展望等的介紹，以期為富硒生姜的深入研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)和參考。

1 生姜硒含量的測定方法

常用的硒測定方法有催化動力學(xué)、原子吸收光譜法、熒光光譜法、電化學(xué)法和電感耦合等離子體質(zhì)譜法。但在實(shí)際應(yīng)用中，這些方法因存在樣品量需求大、操作繁瑣、結(jié)果靈敏度低、線性范圍窄、試劑毒性大、儀器昂貴等問題，基層普及和推廣相對困難[8]。

劉有芹等[9]根據(jù)硒可以與鄰苯二胺在酸性條件下形成具有配位飽和結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物的原理，在將供試樣品消化后，以鄰苯二胺為配體，控制pH在1.5～2.0之間，于335 nm采用紫外分光光度法測定樣品生姜中無機(jī)硒、總硒、有機(jī)硒含量，結(jié)果分別為2.391，8.243和5.852 μg/g，有機(jī)硒/總硒為70.99%。

謝微等[10]研究利用超聲波的空化、機(jī)械振蕩、乳化等作用，使用濃硝酸-高氯酸（體積比4∶1）的混酸消解液體系，采用超聲波輔助消解，以增加樣品與混酸消解液的接觸頻率和接觸面積，從而達(dá)到縮短消解時(shí)間、加速硒與鄰苯二胺的絡(luò)合與萃取過程的目的，并在最佳消解條件下，利用紫外可見分光光度法于334 nm測定樣品硒含量，結(jié)果為4.442 5 μg/g，加標(biāo)回收率為97.79%～102.02%。

2 生姜對硒的吸收規(guī)律

植物硒的生物強(qiáng)化主要是通過添加外源硒或從土壤中富集實(shí)現(xiàn)。

劉麗等[11]以海南富硒地區(qū)產(chǎn)沙姜為原材料，在實(shí)驗(yàn)室開展水培芽苗試驗(yàn)，強(qiáng)化制備富硒沙姜芽，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過富硒培養(yǎng)的芽姜和芽苗中的硒含量都明顯高于原姜，其中，沙姜芽對硒具有較高的富集作用，在試驗(yàn)條件下制備出的富硒沙姜芽的總硒含量可達(dá)培養(yǎng)液硒濃度的54倍。

呂臣浩等[12]通過研究不同硒源和噴施時(shí)期對生姜的品質(zhì)、各部位硒含量和累積分配的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)外源施硒可調(diào)控生姜硒含量，具有顯著提高生姜各部位硒含量的作用，而且在膨大期的噴施效果均優(yōu)于三叉期。

馮燕[13]通過對供試生姜樣品用富硒劑浸種和噴施富硒劑的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，通過富硒技術(shù)的運(yùn)用，證明施用富硒劑能有效提高生姜的含硒量，生產(chǎn)的生姜的含硒量比不施硒的提高近3倍，進(jìn)一步使生姜在原有的基礎(chǔ)上具有營養(yǎng)保健作用。

徐安鵬等[14]通過測定試驗(yàn)區(qū)域不同產(chǎn)地的試驗(yàn)樣品的不同部位的硒含量及其種植土壤硒含量，分析試驗(yàn)樣品的硒含量及其對硒的富集能力，結(jié)果表明，試驗(yàn)區(qū)域種植土壤硒的含量高低與供試材料的硒含量高低具有一定的一致性。

張永賢等[15]認(rèn)為：作為植物生長基本環(huán)境的土壤，其硒的富集程度可以直接影響植物中的硒含量的高低及植物本身的生長發(fā)育，但在富硒土壤中，隨著土壤中的硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，試驗(yàn)樣品的硒質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加不明顯，表現(xiàn)為在一個(gè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)穩(wěn)定值范圍的上下波動。

因此，生姜對硒的吸收規(guī)律存在著時(shí)空差異，不同品種生姜對外源硒的吸收也表現(xiàn)出不同的能力。

3 硒對生姜生長及品質(zhì)的影響

硒作為重要的微量元素，對其的外源添加也一定程度上表現(xiàn)出對生姜的生長與品質(zhì)的影響。

馮燕[13]通過試驗(yàn)認(rèn)為：由于富硒劑富含硒、氮、磷、硼、鋅等營養(yǎng)元素和增產(chǎn)劑，外源添加富硒劑能夠明顯提高生姜的產(chǎn)量，且試驗(yàn)結(jié)果表明，在對于富硒劑的施用上以葉面噴施為佳，按照667 m2噴施富硒劑的用量在600 mL左右，分3次完成噴施，生姜的產(chǎn)量增加8.5%左右，提高了生姜的商品性。

呂臣浩等[12]試驗(yàn)結(jié)果表明：外源施硒對生姜的產(chǎn)量有一定促進(jìn)作用，而且外源施硒處理下對生姜品質(zhì)有一定改善作用，其維生素C、還原糖和姜辣素含量均較對照有所提高。

侯天榮等[16]采用不同濃度富里酸硒絡(luò)合肥進(jìn)行生姜葉面噴施田間試驗(yàn)，分析發(fā)現(xiàn)，葉面噴施富里酸硒絡(luò)合肥在有效提高生姜的含硒量、增加生姜產(chǎn)量的同時(shí)，能夠提高生姜中的姜辣素、粗蛋白、可溶性總糖含量等內(nèi)在品質(zhì)。

綜合所述，外源硒的添加有助于生姜產(chǎn)量的增加和品質(zhì)的提升，但要綜合考量生姜品種、外源硒的添加量等因素，以確定最宜的生產(chǎn)條件。

4 富硒生姜的栽培技術(shù)

高效的栽培種植技術(shù)是富硒生姜產(chǎn)量和品質(zhì)保證的基礎(chǔ)，也是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的保證。

杜金城[17]針對作為原材料的嫩姜需求量大，但存在嫩姜露地生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)、含水量大、較易腐爛、貯藏時(shí)間短等生產(chǎn)難題制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，探討通過應(yīng)用日光溫室采用生物反應(yīng)堆技術(shù)與錯(cuò)季富硒技術(shù)配合，采用土壤噴施亞硒酸鈉、浸種和葉面噴施等方法，提高姜根莖含硒量，以提早或延遲嫩姜的采收期。

侯天榮等[16]通過試驗(yàn)認(rèn)為：以富里酸硒絡(luò)合肥作為外源添加劑，在綜合考慮不同地區(qū)土壤含硒量水平及改善生姜品質(zhì)的基礎(chǔ)上，對于土壤含硒量在0.3 mg/kg以下的中低硒區(qū)，富里酸硒絡(luò)合肥的葉面噴施最佳濃度在60 mg/L；而對于中高硒區(qū)（土壤含硒量在0.3 mg/kg以上），富里酸硒絡(luò)合肥的葉面噴施最佳濃度在50 mg/L，注意控制667 m2用量在35～40 kg，分3次完成噴施。

何錫文[18]結(jié)合重慶地區(qū)的富硒生姜種植實(shí)際，總結(jié)富硒生姜的生態(tài)種植技術(shù)，提出圍繞嚴(yán)格選地、避免連作、施足基肥、適時(shí)播種、精選姜種等做好播種前準(zhǔn)備，通過適時(shí)播種與合理密植角度提升播種水平，從精選姜種莖蔓管理與科學(xué)施肥、防旱防澇和遮陰降溫、科學(xué)病蟲害防治、適時(shí)采收等方面加強(qiáng)精細(xì)管理，從而提高當(dāng)?shù)馗晃漠a(chǎn)量。

由此可見，富硒生姜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)因地制宜，尊重科學(xué)，發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，形成科研推動、技術(shù)集成、典型示范、產(chǎn)業(yè)受益的良性局面。

5 富硒生姜的加工應(yīng)用

富硒生姜作為硒產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，應(yīng)提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展的層次，改變以栽培種植為主要格局的發(fā)展模式，向加工應(yīng)用領(lǐng)域要效益。

袁源等[19]以高良姜生物硒提取量為考察指標(biāo)，探究響應(yīng)面法優(yōu)化高良姜生物硒的提取工藝，優(yōu)選得到高良姜生物硒提取工藝：選用0.5 mol/L NaCl溶液，料液比1∶13，89 ℃水浴加熱回流提取3次，每次4 h，高良姜生物硒實(shí)際提取量為15.63 μg/100 g，提高了富硒生姜的科技含量，豐富了產(chǎn)品類型，為富硒生姜的藥用保健開發(fā)提供依據(jù)。

張永賢[20]以優(yōu)質(zhì)富硒懷姜、紅糖、蜂蜜（或枸杞、阿膠、玫瑰花、大棗等）為原料，按照“清洗→100 ℃沸水燙漂→紫外殺菌→去皮榨汁過濾→添加抗壞血酸等抗氧化劑→靜置過濾去除渣滓→添加紅糖→真空濃縮→添加賦形劑（藥用糊精）、穩(wěn)定劑（黃原膠）、增香劑（植脂末）并混勻→噴霧造?！鸁o菌包裝→低溫儲存”的工藝流程開發(fā)保健食品富硒姜茶，提升富硒生姜的資源附加值。

6 結(jié)語與展望

近年來，相關(guān)學(xué)者對生姜中的硒含量測定方法、生姜對硒的吸收規(guī)律、硒對生姜生長及品質(zhì)的影響、富硒生姜的栽培技術(shù)、富硒生姜的加工應(yīng)用等進(jìn)行多方面研究，并取得一定進(jìn)展。但相較富硒茶、富硒食用菌等而言，仍存在研究水平不高、研究面偏窄、研究深度不足等問題，特別是圍繞著富硒生姜的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用研究均沒有能夠形成聚焦效應(yīng)，現(xiàn)有研究對富硒生姜產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈發(fā)展的支撐作用明顯不足。

后續(xù)圍繞富硒生姜領(lǐng)域研究的實(shí)際，可從幾個(gè)方面展開工作：通過品種選育，篩選富硒能力較強(qiáng)、豐產(chǎn)性好、品質(zhì)優(yōu)、抗逆性強(qiáng)的生姜品種；研究生姜對硒的吸收及轉(zhuǎn)化機(jī)理，從分子水平上探討生姜對不同形態(tài)硒的吸收通道和轉(zhuǎn)化過程，把握生姜富硒及其體內(nèi)硒代謝的規(guī)律；研究硒對生姜品質(zhì)的影響，探討硒對生姜中活性物質(zhì)的影響過程；集成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，圍繞富硒生姜栽培種植的關(guān)鍵問題探索關(guān)鍵技術(shù)；加速富硒生姜綜合開發(fā)利用的技術(shù)研究，提升富硒生姜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模和產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平。